2025年水污染控制技術(shù)考及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種混凝劑在中性pH條件下對膠體顆粒的電中和作用最強(qiáng)？A.聚合氯化鋁（PAC）B.硫酸鋁C.硫酸亞鐵D.聚丙烯酰胺（PAM）2.活性污泥法中，污泥容積指數(shù)（SVI）的合理范圍通常為：A.50-100mL/gB.100-150mL/gC.150-200mL/gD.200-250mL/g3.關(guān)于膜生物反應(yīng)器（MBR）的描述，錯誤的是：A.膜組件可替代二沉池實現(xiàn)泥水分離B.污泥齡（SRT）與水力停留時間（HRT）可獨(dú)立控制C.膜污染主要由溶解性微生物產(chǎn)物（SMP）和膠體物質(zhì)引起D.運(yùn)行過程中無需進(jìn)行污泥回流4.厭氧消化過程中，甲烷菌的最佳生長pH范圍是：A.4.5-5.5B.5.5-6.5C.6.5-7.5D.7.5-8.55.以下哪種高級氧化技術(shù)通過產(chǎn)生硫酸根自由基（SO4?·）降解有機(jī)物？A.Fenton氧化法B.臭氧催化氧化法C.過硫酸鹽活化法D.光催化氧化法6.人工濕地中，挺水植物的主要作用不包括：A.吸收氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)B.為微生物提供附著載體C.降低水流速度促進(jìn)沉淀D.直接降解難生物降解有機(jī)物7.關(guān)于A2/O工藝（厭氧-缺氧-好氧）的描述，正確的是：A.厭氧段主要實現(xiàn)反硝化脫氮B.缺氧段主要實現(xiàn)釋磷C.好氧段同時完成硝化和吸磷D.污泥回流僅從好氧段至厭氧段8.某工業(yè)廢水含高濃度重金屬鎘（Cd2?），最適宜的預(yù)處理技術(shù)是：A.離子交換法B.活性炭吸附法C.吹脫法D.氣浮法9.以下哪種技術(shù)屬于生物強(qiáng)化技術(shù)？A.向曝氣池投加高效降解菌劑B.增加曝氣池的污泥濃度C.延長水力停留時間D.提高溶解氧濃度10.農(nóng)村分散式污水處理中，最不適用于地形復(fù)雜、水量波動大區(qū)域的工藝是：A.戶用三格化糞池+人工濕地B.一體化MBR設(shè)備C.穩(wěn)定塘系統(tǒng)D.生物濾池---二、填空題（每空1分，共15分）1.污水的物理處理法主要通過（）、（）、（）等方式分離水中的懸浮物質(zhì)。2.生物脫氮的核心步驟包括（）和（），分別由（）菌和（）菌主導(dǎo)完成。3.膜分離技術(shù)中，反滲透（RO）的操作壓力通常為（）MPa，其分離機(jī)理主要是（）。4.臭氧氧化法處理污水時，臭氧的投加方式多采用（），其與有機(jī)物反應(yīng)的主要途徑包括（）和（）。5.厭氧氨氧化（Anammox）反應(yīng)的總反應(yīng)式為（），該過程無需（）參與。---三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述混凝過程的四個階段及其作用。2.比較傳統(tǒng)活性污泥法與氧化溝工藝在運(yùn)行特性上的差異。3.說明膜污染的主要類型及控制措施。4.分析厭氧消化過程中“酸化”與“甲烷化”階段的協(xié)調(diào)機(jī)制。5.列舉三種農(nóng)村分散式污水處理技術(shù)，并說明其適用條件。---四、計算題（每題10分，共20分）1.某城市污水處理廠設(shè)計流量為5×10?m3/d，進(jìn)水BOD5為200mg/L，出水BOD5要求≤10mg/L，采用傳統(tǒng)活性污泥法，污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.6kgVSS/kgBOD5，污泥自身氧化系數(shù)Kd=0.05d?1，污泥齡θc=10d。計算：（1）每日去除的BOD5總量（kg/d）；（2）剩余污泥產(chǎn)量（kgVSS/d）。2.某工業(yè)廢水需投加PAC進(jìn)行混凝處理，原水濁度為300NTU，實驗室燒杯試驗確定最佳投藥量為50mg/L（以Al?O?計）。已知PAC產(chǎn)品中Al?O?含量為10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），廢水處理量為2000m3/h，計算每日PAC的投加量（kg/d）。---五、論述題（15分）結(jié)合“雙碳”目標(biāo)，論述城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造中“低碳化”與“資源化”的協(xié)同技術(shù)路徑。要求從工藝優(yōu)化、能源回收、資源利用三個方面展開，至少列舉2項具體技術(shù)并說明其原理。---答案及解析一、單項選擇題1.A（PAC為聚合鋁鹽，水解后形成高電荷聚合離子，電中和能力強(qiáng)于硫酸鋁；PAM為高分子絮凝劑，以架橋作用為主）2.B（SVI反映污泥沉降性能，100-150mL/g為正常范圍，低于50易發(fā)生污泥老化，高于200易發(fā)生污泥膨脹）3.D（MBR需通過污泥回流維持反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度，膜組件僅替代二沉池）4.C（甲烷菌對pH敏感，最佳范圍6.5-7.5，低于6.0或高于8.0會抑制其活性）5.C（過硫酸鹽（S2O82?）通過熱、光或過渡金屬活化生成SO4?·，氧化電位高于·OH）6.D（植物主要通過根系吸收和提供載體間接作用，難降解有機(jī)物需微生物降解）7.C（好氧段進(jìn)行硝化反應(yīng)（NH4?→NO3?）和聚磷菌吸磷（PO43?→細(xì)胞內(nèi)聚磷））8.A（離子交換樹脂可選擇性吸附Cd2?，適用于高濃度重金屬去除；活性炭對重金屬吸附容量有限）9.A（生物強(qiáng)化指投加功能菌劑或基因工程菌，增強(qiáng)特定污染物降解能力）10.B（一體化MBR設(shè)備需穩(wěn)定電力供應(yīng)和專業(yè)維護(hù)，不適用于偏遠(yuǎn)、維護(hù)能力弱的農(nóng)村）二、填空題1.篩濾、沉淀、氣浮2.硝化、反硝化、亞硝化/硝化、反硝化3.1.5-10、溶解-擴(kuò)散（或篩分+溶解擴(kuò)散）4.微孔曝氣、直接氧化（臭氧分子反應(yīng)）、間接氧化（羥基自由基反應(yīng)）5.NH4?+NO2?→N2↑+2H2O、氧氣（或O2）三、簡答題1.混凝過程分為：①快速混合（0.5-2min）：使混凝劑與水快速均勻混合，形成微小絮體；②絮凝（15-30min）：通過低速攪拌促進(jìn)絮體碰撞長大；③沉淀分離（1-2h）：利用重力分離大絮體；④污泥脫水：對沉淀污泥進(jìn)行濃縮脫水，減少體積。各階段通過水力條件控制（如G值），確保混凝效果。2.傳統(tǒng)活性污泥法：推流式反應(yīng)器，污泥負(fù)荷較高（0.2-0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)），需單獨(dú)設(shè)置二沉池，污泥回流比50%-100%，適用于水質(zhì)穩(wěn)定的城市污水；氧化溝：循環(huán)流式反應(yīng)器（如Carrousel、Orbal），污泥負(fù)荷低（0.05-0.15kgBOD5/(kgMLSS·d)），污泥齡長（10-30d），可同時完成脫氮除磷，無需單獨(dú)二沉池（部分采用一體化設(shè)計），抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，適用于中小規(guī)模污水廠。3.膜污染類型：①可逆污染（凝膠層污染）：由膠體、懸浮物在膜表面堆積引起，可通過反沖洗去除；②不可逆污染（孔道堵塞）：溶解性有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、多糖）或微生物代謝產(chǎn)物（SMP）進(jìn)入膜孔內(nèi)吸附，需化學(xué)清洗；③生物污染：微生物在膜表面形成生物膜，分泌胞外聚合物（EPS）加劇污染?？刂拼胧簝?yōu)化預(yù)處理（如加藥混凝）、調(diào)整運(yùn)行參數(shù)（降低膜通量、提高錯流速度）、采用抗污染膜材料（如親水性改性膜）、定期化學(xué)清洗（酸/堿+氧化劑）。4.厭氧消化分為水解酸化（產(chǎn)酸菌）和甲烷化（產(chǎn)甲烷菌）兩階段。產(chǎn)酸菌將大分子有機(jī)物分解為揮發(fā)性脂肪酸（VFA）、醇類等；產(chǎn)甲烷菌利用VFA（如乙酸、H2/CO2）生成CH4。協(xié)調(diào)機(jī)制：①產(chǎn)酸菌生長速率快（代時1-4h），產(chǎn)甲烷菌慢（代時4-48h），需控制有機(jī)負(fù)荷避免VFA積累；②VFA濃度需維持在1000-5000mg/L（以乙酸計），過高（>8000mg/L）會導(dǎo)致pH下降抑制甲烷菌；③堿度（如HCO3?）需足夠（2000-5000mg/L），中和VFA維持pH穩(wěn)定；④溫度需恒定（中溫35℃或高溫55℃），避免波動影響兩類菌群活性。5.①人工濕地：適用于地形平緩、土地資源充足、水質(zhì)要求不高（如COD≤100mg/L）的村莊，通過植物-基質(zhì)-微生物協(xié)同作用去除污染物；②戶用生物濾池：適用于單戶或幾戶聯(lián)建，占地?。?-3m2），采用陶粒/火山巖為填料，需定期反沖洗，適合水量?。ā?m3/d）、維護(hù)簡單的區(qū)域；③小型A/O一體化設(shè)備：適用于水量波動?。?-50m3/d）、有電力供應(yīng)的村莊，通過缺氧池（反硝化）+好氧池（硝化+降解有機(jī)物）實現(xiàn)脫氮，出水可達(dá)一級B標(biāo)準(zhǔn)。四、計算題1.（1）每日去除BOD5總量=（進(jìn)水BOD5-出水BOD5）×流量=（200-10）mg/L×5×10?m3/d=190×10?3kg/m3×5×10?m3/d=9500kg/d。（2）剩余污泥產(chǎn)量=（Y×去除BOD5總量）/(1+Kd×θc)=（0.6×9500）/(1+0.05×10)=5700/1.5=3800kgVSS/d。2.PAC投加量（以產(chǎn)品計）=（最佳投藥量×處理量×24h）/（Al?O?含量）=（50mg/L×2000m3/h×24h×1000L/m3）/(10%×10?mg/kg)=（50×2000×24×1000）/(0.1×10?)kg/d=（2.4×10?）/(1×10?)kg/d=24000kg/d=24噸/d。五、論述題“雙碳”目標(biāo)下，城鎮(zhèn)污水廠提標(biāo)改造需兼顧低碳運(yùn)行與資源回收，協(xié)同路徑如下：1.工藝優(yōu)化——低能耗脫氮除磷技術(shù)：采用短程硝化反硝化（SHARON）聯(lián)合厭氧氨氧化（Anammox）工藝。原理：控制好氧段溶解氧（0.5-1.0mg/L）和pH（7.5-8.0），使氨氧化菌（AOB）將NH4?部分氧化為NO2?（而非NO3?），減少25%曝氣量；隨后在厭氧段利用Anammox菌將NH4?與NO2?直接轉(zhuǎn)化為N2，無需有機(jī)碳源（節(jié)省40%碳源投加）。該工藝能耗較傳統(tǒng)硝化反硝化降低60%，碳排放減少50%。2.能源回收——污泥厭氧消化與沼氣利用：將剩余污泥經(jīng)熱水解預(yù)處理（160-180℃，30min）破壞細(xì)胞壁，提高有機(jī)物溶出率（VSS溶解率從15%提升至40%），增強(qiáng)厭氧消化產(chǎn)甲烷效率（沼氣產(chǎn)量增加30%-50%）。沼氣經(jīng)提純（脫碳、脫硫）后作為燃料發(fā)電（1m3沼氣發(fā)電2-2.5kWh），可滿足污水廠30%-50%的電耗需求；余熱（如發(fā)動機(jī)冷卻水）用于維持消化池溫度（35℃），形成“熱能-電能”循環(huán)利用，減少外源能源消耗。3.資源利用——磷回收與中水回用：在厭氧段投加鎂鹽（MgCl?